Способ поверки вольтметров среднеквадратического значения Советский патент 1992 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для использования при поверке вольтметров среднеквадратического значения в режиме измерения низкочастотного напряжения произвольной формы с нулевой постоянной составляющей. ,

Цель изобретения - повышение точности поверки в режиме измерения напряжения произвольной формы с нулевой постоянной составляющей с заданным среднеквадратическим значением и коэффициентом амплитуды, ограниченным заданным значением КАмакс.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа поверки вольтметров среднеквадратического значения: на фиг. 2 пример образцового трехуровневого напряжения.

Устройство содержит (фиг. 1) последовательно Соединенные ЭВМ 1, интерфейс 2, прецизионный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)З и поверяемый вольтметр 4. Связь между поверяемым вольтметром 4 и ЭВМ 1 существует, если поверяется цифровой вольтметр среднеквадратического значения, имеющий кодовый выход, или отсутствует, если поверяемый цифровой вольтметр не имеет кодового выхода или повернется аналоговый вольтметр.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Э.ВМ 1 расчитываетf параметры образцового трехуровневого напряжения с нулевой постоянной составляющей (фиг. 2), среднеквадратическое значение которого равно Uc, а амплитуда не превышает Dm. Исходными данными для расчета являются значения уровней Ui, Uj и Uk, лежащие в пределах ± Um.

Так как среднеквадратическое значение образцового напряжения равно Uc, т.е.

+ (1-Pl-P2)Uc.

и среднее значение равно нулю:

UiPi+UjP +Uk(1-Pi-P2H. то с учетом системы из этих двух уравнений, значения Pi и Р2(фиг. 2)ЭВМ1 рассчитывает по выражениям:

Ug + U Uk

(U|-U)(Ui-Uk)

Ug-bUjUk (Uk-Uj)(Ui-U)

Физически реализуемым является трехуровневое напряжение, у которого О PI S 1 ; О : Р2 $ 1 ;

Поэтому, если указанные условия не выполняются, то такой набор уровней Ui,U),, Uk не используется.

Далее, используя программный таймер, ЭВМ 1 через интерфейс 2 подает управляющие коды на ЦАП 3 таким, образом, чтобы код, соответствующий напряжению Ui, поступал на вход ЦАП 3 в течение интервала времени PiT, код, соответствующий напряжению U - в течение интервала времени Р2Т, а код, соответствующий напряжению Uk - в течение интервала времени(1-Р1- Р2)Т. Период Т образцового напряжения выбирают соответствующим нижней границе рабочего диапазона частот поверяемого вольтметра 4.

Рассматриваемое трехуровневое напряжение имеет спектр, состоящий из бесконечного количества гармоник, амплитуда которых с ростом номера гармоники стремится к нулю.

При использовании образцового трехуровневого напряжения низкой частоты можно пренебречь частотными погрешностями поверяемого вольтметра, порождав мыми высшими гармониками, ваиду их малости.

Поверяемый вольтметр 4 измеряет образцовое напряжение, и результат измерения вводят в ЭВМ 1 (или автоматически через кодовый выход поверяемого вольтметра 4, или при отсутствии у вольтметра кодового выхода вручную). ЭВМ 1 рассчитывает и запоминает погрешность результата измерения.

Далее ЭВМ 1 выбирает новые значения

0 уровней Ui, U, Uk, лежащие в пределах ± Um. и процесс повторяется,

Значения Ui. Uj, Uk покрывают весь диапазон возможных мгновенных значений входного напряжения произвольной формы

5 от -Um до +Um, причем их изменение осуще-. ствляется с некоторым выбранным шагом. В этом диапазоне встречаются и двухуровневые напряжения, т.е. в этом случае значения Ui и Uj или Uj и Uk совпадают.

0 После повторения процесса необходимо число раз ЭВМ 1 выбирает максимальное значение модуля погрешности среди запомненных значений и индицирует предел допускаемой погрешности измерения

5 низкочастотного напряжения произвольной формы с нулевой постоянной составляющей, среднеквадратическое значение которого равно Uc, а коэффициент амплитуды не превышает КАмакс.

0 Использование изобретения позволяет строго определить предел допускаемой погрешности измерения низкочастотного напряжения произвольной формы с нулевой постоянной составляющей.

Формула изобретения Способ поверки вольтметров среднеквадратического значения, заключающийся в подаче на вход поверяемого вольтметра

0 образцового напряжения с заданным среднеквадратическим значением и ограниченным коэффициентом амплитуды, измерении его, определении и запоминании модуля погрешности результата измерения, о т л и ч а5 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности поверки в режиме измерения напряжения произвольной-формы с нулевой постоянной составляющей с заданным среднеквадратическим значением и коэффициентом амплитуды, ограниченным заданным значением, в качестве образцового напряжения используют трехуровневое напряжение, всю указанную последовательность операций многократно повторяют,

5 при этом каждый раз задают трехуровневое напряжение с другим набором уровней, изменяя уровни в пределах, Ьграниченных заданным значением коэффициента амплитуды с заданным шагом, и используя все возможные сочетания этих уровней.

причем при каждом изменении уровней трехуровневого напряжения изменяют соотношение длительностей уровней таким образом, чтобы среднеквадратическое значение трехуровневого напряжения поддерживалось равным заданному значению, из запомненных модулей погрешности выбирают максимум и устанавливают его в качестве предела допускаемой погрешности измерения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использог вано при поверке вольтметров среднеквадратического значения в режиме измерения низкочастотного напряжения произвольной формы с нулевой постоянной составляющей. Цель изобретения - повышение точности поверки в указанном режиме измерения напряжения с заданным среднеквадратическим значением (СКЗ) и коэффициентом амплитуды (КА). ограниченным заданным значением. На вход вольтметра подают образцовое напряжение без постоянной составляющей с заданным СКЗ и ограниченным КА, измеряют его. определяют и запоминают модуль погрешности результата измерения. Всю последовательность операций многократно повторяют, при этом каждый раз перед подачей трехуровневого образцового напряжения устанавливают разные значения его уровней, а его СКЗ поддерживают равным заданному. Из запомненных модулей погрешности выбирают максимум и устанавливают его в качестве предела допускаемой погрешности в указанном режиме. 2 ил.^

Фиг. I

Фиг. г